Электрохимиялық реакциялардың кинетикалық ерекшеліктері, электродтағы үдерістер сатыларына мысал негізінде түсініктеме беріңіз

Электродтарда тепе теңдік бұзылған кезде жүретін реакцияларды қарастыратын электрохимия саласын – электрохимиялық кинетика деп атайды.Электрохимиялық кинетика саласында поляризация кезінде электрод - электролит шекарасында жүретін реакциялардың негізгі заңдылықтарын анықтау, элетродтарда жүретін реакциялардың жылдамдығын өзгерте білу т.б мәселелерді қарастырады.

Химиялық реакцияның жылдамдығы (v) уақыт бірлігінде өзгерген зат массасының мөлшерімен сипатталады:

v = ±dm/dt

Мұндағы, dm – зат массасының өте аз өзгерісі

dt – өте аз мәндердегі уақыт өзгерісі

Әдетте электродта жүріп жатқан электрохимиялық реакциялардың жылдамдығын, электродтың белгілі бір аумағынан өтіп жатқан тоқ күшінің мөлшерімен сипаттайды.Оны тоқ тығыздығы деп атайды:

I = I/S

I – тоқ күші, А

S – электродтың ауданы, м2

Қатты және сұйық заттардың жанасу бетінде ,реакция жылдамдығы мына теңдеумен сипатталады:

v = S*k*C*

Мұндағы, S – қатты және сұйық заттың жанасу ауданы

k – реакция жылдамдығының константасы

С – фазалардың жанасу бөлігінде өзгеріске ұшырайтын заттың концентрациясы

Е – активтендіру энергиясы

Электродтарда жүретін реакциялар жылдамдығы тоқ тығыздығымен анықталады:

= k*

Электрод поляризациясының мәні, тоқ өтіп тұрған электродтың потенциалы мен тоқ өтпей тұрғандағы тепе теңдік потенциалының () айырмасына тең және ол, электродтағы тоқ тығыздығына тікелей тәуелді. Әдетте, катодты поляризация және анодты поляризация деп айырады:

∆= -

∆= -

Мұндағы, - электродтың тепе теңдік потенциалы

Егер электрод арқылы тоқ өткенде, оның потенциалының мәні өте аз мөлшерде өзгеретін болса, ондай электродтарды поляризацияланбайтын электродтар деп атайды.Әдетте, бұл электродтарда тотығу және тотықсыздану процестері өте оңай жүреді. Поляризацияланбайтын электродтарға: өз тұздарының ерітіндісіне салынған – Cu, Ag, Cd т.б металдарды жатқызуға болады.

Кейбір электродтарда арнайы дайындалған ерітінділерде,жіберіле бастаған сәтте тоқтың барлығы дерлік, қос электр қабатының құрылымын өзгертуге жұмсалады, ал электродта электрохимиялық реакция жүрмейді. Бұндай электродтар – идеалды поляризацияланатын электродтар деп аталады.Идеалды поляризацияланатын электродтарға: арнайы таңдалған ерітінділерге салынған – Au, Pt, графит және т.б жатады. Мысалы , су ерітінділерінде, электродтарда сутегі мен оттегінің бөліну кезінде – олар идеалды поляризацияланатын электродтарға жатады.